Nếu bạn muốn có thêm một chút kỹ thuật về những gì từ khóa dễ bay hơi, hãy xem xét chương trình sau (Tôi đang sử dụng DevStudio 2005):
#include <iostream>
void main()
{
int j = 0;
for (int i = 0 ; i < 100 ; ++i)
{
j += i;
}
for (volatile int i = 0 ; i < 100 ; ++i)
{
j += i;
}
std::cout << j;
}
Sử dụng các cài đặt trình biên dịch (phát hành) được tối ưu hóa tiêu chuẩn, trình biên dịch tạo trình biên dịch chương trình (IA32) sau:
void main()
{
00401000 push ecx
int j = 0;
00401001 xor ecx,ecx
for (int i = 0 ; i < 100 ; ++i)
00401003 xor eax,eax
00401005 mov edx,1
0040100A lea ebx,[ebx]
{
j += i;
00401010 add ecx,eax
00401012 add eax,edx
00401014 cmp eax,64h
00401017 jl main+10h (401010h)
}
for (volatile int i = 0 ; i < 100 ; ++i)
00401019 mov dword ptr [esp],0
00401020 mov eax,dword ptr [esp]
00401023 cmp eax,64h
00401026 jge main+3Eh (40103Eh)
00401028 jmp main+30h (401030h)
0040102A lea ebx,[ebx]
{
j += i;
00401030 add ecx,dword ptr [esp]
00401033 add dword ptr [esp],edx
00401036 mov eax,dword ptr [esp]
00401039 cmp eax,64h
0040103C jl main+30h (401030h)
}
std::cout << j;
0040103E push ecx
0040103F mov ecx,dword ptr [__imp_std::cout (40203Ch)]
00401045 call dword ptr [__imp_std::basic_ostream<char,std::char_traits<char> >::operator<< (402038h)]
}
0040104B xor eax,eax
0040104D pop ecx
0040104E ret
Nhìn vào đầu ra, trình biên dịch đã quyết định sử dụng thanh ghi ecx để lưu trữ giá trị của biến j. Đối với vòng lặp không bay hơi (lần đầu tiên) trình biên dịch đã gán i cho thanh ghi eax. Khá đơn giản. Mặc dù vậy, có một số bit thú vị - lệnh eb ebx, [ebx] thực sự là một lệnh nop đa bào để vòng lặp nhảy đến địa chỉ bộ nhớ được căn chỉnh 16 byte. Khác là sử dụng edx để tăng bộ đếm vòng lặp thay vì sử dụng lệnh inc eax. Lệnh add reg, reg có độ trễ thấp hơn trên một vài lõi IA32 so với lệnh inc reg, nhưng không bao giờ có độ trễ cao hơn.
Bây giờ cho vòng lặp với bộ đếm vòng lặp dễ bay hơi. Bộ đếm được lưu trữ tại [đặc biệt] và từ khóa dễ bay hơi cho trình biên dịch biết giá trị phải luôn được đọc từ / ghi vào bộ nhớ và không bao giờ được gán cho một thanh ghi. Trình biên dịch thậm chí còn không thực hiện tải / tăng / lưu trữ theo ba bước riêng biệt (tải eax, inc eax, save eax) khi cập nhật giá trị bộ đếm, thay vào đó bộ nhớ được sửa đổi trực tiếp trong một lệnh (thêm mem , reg). Cách mã được tạo ra đảm bảo giá trị của bộ đếm vòng lặp luôn được cập nhật trong bối cảnh của một lõi CPU. Không có thao tác nào trên dữ liệu có thể dẫn đến tham nhũng hoặc mất dữ liệu (do đó không sử dụng tải / inc / store vì giá trị có thể thay đổi trong quá trình inc do đó bị mất trên cửa hàng). Vì các ngắt chỉ có thể được phục vụ khi hướng dẫn hiện tại đã hoàn thành,
Khi bạn giới thiệu CPU thứ hai cho hệ thống, từ khóa dễ bay hơi sẽ không bảo vệ dữ liệu được cập nhật bởi CPU khác cùng lúc. Trong ví dụ trên, bạn sẽ cần dữ liệu không được sắp xếp để có được tham nhũng tiềm năng. Từ khóa dễ bay hơi sẽ không ngăn ngừa tham nhũng tiềm ẩn nếu dữ liệu không thể được xử lý nguyên tử, ví dụ, nếu bộ đếm vòng lặp có loại dài (64 bit) thì sẽ cần hai thao tác 32 bit để cập nhật giá trị, ở giữa mà một ngắt có thể xảy ra và thay đổi dữ liệu.
Vì vậy, từ khóa dễ bay hơi chỉ tốt cho dữ liệu được căn chỉnh nhỏ hơn hoặc bằng kích thước của các thanh ghi riêng sao cho các hoạt động luôn luôn là nguyên tử.
Từ khóa dễ bay hơi được hình thành để sử dụng cho các hoạt động IO trong đó IO sẽ liên tục thay đổi nhưng có địa chỉ không đổi, chẳng hạn như thiết bị UART được ánh xạ bộ nhớ và trình biên dịch không nên tiếp tục sử dụng lại giá trị đầu tiên được đọc từ địa chỉ.
Nếu bạn đang xử lý dữ liệu lớn hoặc có nhiều CPU thì bạn sẽ cần một hệ thống khóa (HĐH) cấp cao hơn để xử lý việc truy cập dữ liệu đúng cách.